1.    
Общие сведения
На молочных фермах процессы доения и обработки молока являются наиболее ответственными и трудоемкими и объединены в одну непрерывную ПТЛ.

Машинное доение коров – весьма сложная система, состоящая из трёх звеньев «машина-человек-животное», взаимодействие которых происходит 2…3 раза в смену по 4…5 минут на протяжении всей жизни животного. Это и уникальный процесс, так как машина непосредственно участвует в извлечении продукции (молока) из организма животного. Сложность этой системы состоит в том, что каждое ее звено имеет целый ряд особенностей, в значительной степени влияющий как друг на друга, так и на всю систему в целом.

Эффективность и качество машинного доения зависит от многочисленных физиологических, технологических и организационных факторов. Названные факторы оказывают весьма существенное влияние на организацию машинного доения, продолжительность работы и выбор технических средств, а также на время рабочей смены операторов. Например, известно, что коровы даже одинаковой продуктивности отдают молоко не за одинаковое время. Продолжительность доения коров в стаде колеблется в пределах от 3,3 до 6,6 мин со средним квадратичным отклонением 0,9…2,3 мин.

Привязная технология содержания коров предопределяет машинное доение в стойлах коровника, беспривязное – в специальных залах конвейерными доильными установками и т.д.

С процессом машинного доения неразрывно связаны и операции первичной обработки молока. Так как молоко является благоприятной средой для развития молочно-кислых и болезнетворных микроорганизмов, его необходимо сразу после доения коровы изолировать от окружающей среды, удалить из доильного помещения и произвести отчистку и охлаждение. Средства механизации первичной обработки молока должны обеспечивать поточность процесса и соответствовать производительности линии машинного доения коров.

Технология первичной обработки молока на фермах и комплексах включает в себя следующие основные процессы: учет надоя, очистку, охлаждение и хранение молока до отправки на предприятия молочной промышленности. При возникновении эпизоотий на ферме молоко должно подвергаться термической обработке – пастеризации, которая способствует уничтожению в нем болезнетворных микробов.

Условиями получения и первичной обработки молока во многом обусловлены и его технологические свойства, а, следовательно, и качество молочных продуктов.

Совершенствование процессов первичной обработки молока непосредственно связано с модернизацией фермерского молочного технологического оборудования и правильной его эксплуатацией.

Поточное производство как высшая форма его организации нашло широкое применение во многих отраслях народного хозяйства и, в частности, в молочном животноводстве. Интенсификация производства продукции на современных животноводческих фермах невозможна без исполнения принципов поточного производства на базе высокопроизводительных поточных технологических линий. При создании таких линий на молочных фермах подбирают отдельные машины и аппараты в комплектные агрегаты, выполняющие несколько операций, и по возможности стремятся автоматизировать контроль и регулирование процессов.

Оборудование фермских молочных разрабатывается и выпускается в соответствии с агрозоотребованиями, позволяющими создавать оптимальные условия для его работы и учитывающими правила охраны труда. Машины и аппараты молочных линий должны отвечать требованиям прогрессивных технологий и иметь высокие технико-экономические показатели.

Применение новых средств механизации в процессах первичной обработки молока на фермах и комплексах позволило значительно повысить производительность труда, а также получать максимум продукции высокого качества при минимальных трудовых и денежных затратах.

Для проведения своевременной и качественной первичной обработки молока специалисты животноводческих ферм и комплексов должны хорошо знать эти процессы, а также четко представлять принципы действия технологического оборудования.

Правильная эксплуатация оборудования для доения и первичной обработки молока позволит производителям повысить качество этого скоропортящегося продукта питания и получить значительный экономический эффект.




2.    
Обоснование способа машинного доения коров и первичной обработки молока для заданной фермы.

На современных молочных фермах и комплексах машинное доение коров выполняется различными способами:  в стойлах коровника переносными доильными аппаратами со сбором молока в доильное ведро; в стойлах коровника переносными доильными аппаратами с транспортированием молока непосредственно в молоковод; в стаканах доильных залов доильными аппаратами с транспортированием молока по молокопроводу. Наличие этих способов обусловлено различной спецификацией ферм, физиологическим состоянием коров, размерами ферм и комплексов, системами и способами содержания, продуктивностью дойных  коров. В результате сложились характерные варианты архитектурно-планировочных решений ферм и комплексов с различным оборудованием технологических линий.

Исходя из  задания на проектирование, мы будем проектировать молочную ферму с привязным содержанием коров.




3.    
Обоснование выбора марки доильной установки.

Для обоснованного выбора той или иной марки доильной установки необходимо производить технологический расчет линии доения по определению основных её показателей. К ним относятся группировка коров, обоснование периодичности доения, определение разовых удоев, скорости и продолжительности доения, потребного числа аппаратов, с которыми может работать один оператор, или потребное количество операторов машинного доения, потребной производительности линии доения и количество выбранных доильных установок.

Составим схему биотехнологической поточной линии доения коров и первичной обработки молока, которая представлена на рис. 1.



Рисунок 1 – Структурная схема биотехнической поточной линии доения коров и первичной обработки молока.

3.1          
Группировка коров.

Произведем группировку коров по уровню их продуктивности с учетом периода лактации. Формирование групп осуществляем с целью создания одинаковых условий проектируемой периодичности доения и исключения пересортировки групп в процессе доения. Число групп должно быть не менее четырех по более или менее равноценному уровню их продуктивности. Обычно по периоду лактации создают 4 группы коров (табл. 1).

Число коров 4-й группы определяется по формуле

,                           (1)

где m_нд  - число недоящихся коров, т.е. находящиеся в запуске и после отела;

0,15…0,25 – коэффициент недоящихся коров;

m – общее поголовье  коров (берется в соответствии с заданием на проектирование).

Количество дойных коров

m_д=m-m_нд  ,                             (2)

Количество коров 1, 2 и 3-й групп после расчета m_д распределяется поровну и данные заносятся в табл. 1.

В нашем случае:

m=400+60+320+140=920,

m_нд=920-184=736;

Таблица 1 – Группировка коров по периоду лактации

№ групп	Месяцы лактации коров	Наименование групп	Количество коров в группе
1	0,5…3,5	Высокоудойное стадо	245
2	3,5…6,5	Среднеудойное стадо	245
3	6,5…9,5	Малопродуктивное стадо	245
4	9,5…12,5	Коровы в запуске и после отела	184

Пользуясь данными суточных удоев по месяцам (табл. 4.2 [1]), производим группировку коров по более или менее равноценной продуктивности и данные заносим в табл. 2.

Таблица 2 – Группировка коров по продуктивности с удоем 6000 кг на 4 группы

№ групп	Суточный удов по месяцам Gсут. , кг:
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
1	23,0	23,0	24,0
2				22,0	21,0	20,0
3							18,0	17,0	16,0
4										14,0	-	23,0

3.2          
Периодичность доения коров.

Между доением коров должны быть по возможности равные промежутки времени, но не более 12 ч. Причем высокопродуктивных коров рекомендуется доить 3 раза в сутки, а остальных 2 раза. Определим распорядок дня для машинного доения и представим данные в табл. 3.

Таблица 3 – Распорядок дня машинного доения коров

№ групп	Период между дойками Тп , ч			Время доения, часы суток
	Вечер - утро	Утро - день	День - вечер	Утро	День	Вечер
1	10	7	7	6…7	13…14	20…21
2	11	7	6	5…6	12…13	18…19
3	12	-	12	7…8	-	19…20

3.3          
Определение удоя коров, скорости и продолжительности доения.

Разовый удой коровы (G_р, кг) определяется по формуле

 ,                         (3)

где  G₀ – суточный максимальный удой коровы за лактацию, кг (берется из таблицы 4.2 [1]);

Т_п – продолжительность до дойки, ч;

24 – количество часов в сутках.

Получим: G_p=24*10/24=10 кг.